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隧道工程论述题总结.doc

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1水对隧道工程的不利影响:Ⅰ水对围岩和支护衬砌的影响,a增加隧道承受的荷载(增大围岩容重,产生水压力产生膨胀力(膨胀性围岩)产生冻胀力(寒区隧道)b降低承载力(软化围岩,加速围岩风化,冲蚀衬背围岩,侵蚀支护结构)Ⅱ水对隧道施工的危害a引发施工灾害(涌水,突泥,塌方)b降低施工效率(洞内排水,增加工作量,洞内积水,降低作业效率,积水或潮湿,降低设备效率)c威胁人员健康Ⅲ水对隧道运营的危害a恶化运营环境(降低设备效率,缩短寿命,引起渗漏水,侵蚀衬砌结构,威胁运营及司乘人员健康)b威胁运营安全(水雾造成能见度降低,渗漏水导致路面湿滑,引起电力系统漏电或火灾)2围岩的三位一体特性:围岩是修建隧道的介质,是构成隧道的基本材料;围岩是产生围岩压力的原因,是隧道结构的荷载来源;围岩同时还是承载结构,可以分担一部分围岩压力。3影响围岩稳定性的因素:主要包括:自然因素和人为因素两大方面,自然因素即地质条件包括:1岩体结构特征:岩体结构特征是指岩体的破碎程度或完整状态。实践表明,围岩的破碎程度对坑道的稳定与否起主导作用。2结构面性质和空间组合:在块状或层状结构的岩体中,控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质,以及它们在空间的组合状态。3岩石的力学性质:岩石的工程性质是多方面的,一般主要指岩石的强度或坚固性。在岩体结构状态成为控制围岩稳定的主要因素时,强调岩石强度意义是不大的。4初始地应力场,初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。人为因素即设计施工因素包括:1隧道形状和尺寸:形状方面:圆形断面受力较好,稳定性好;高度跨度比(简称高跨比)越大越容易稳定;断面圆顺可以避免应力集中,有利于围岩稳定;尺寸方面:断面越大,稳定性越差。2隧道埋深:埋深较浅时,随着埋深的增加,隧道由浅埋逐步进入深埋,围岩自稳能力增大;埋深很大时,随着埋深的增加,初始应力场随之增大,可能出现岩爆、大变形问题,围岩稳定性可能下降。3支护类型和时间:必须在出现松动变形前支护,否则围岩已经失稳。4施工方法:必须开挖方法合适,使扰动强度,扰动次数均小。4隧道洞门的作用、结构类型及其适用条件。作用:减少洞口土石方开挖量,稳定边坡,引离地表流水,装饰洞口。结构类型:①洞口环框:当洞口石质为坚硬而稳定的I级围岩,地形陡峻而又无法排水要求时,可以设置一种不承载的简单洞口环框。②端墙式洞门:适用于地形开阔,岩质基本稳定的I~III级围岩地区,支护洞口仰坡,并将仰坡水流汇集排出。③翼墙式洞门:当洞口地质较差,山体纵向推力较大时,可以在端墙式洞门意外,增加单侧或双侧的翼墙,即翼墙式洞门。④柱式洞门:当地形较陡,地质条件较差,仰坡有下滑的可能性,而又受地形或地质条件限制,不能设置翼墙时,可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩,以增加断墙的稳定性。⑤台阶式洞门:当洞门处于傍山侧坡地区,洞门一侧边坡较高时,为减小仰坡高度及外漏坡长,可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。⑥斜交洞门:当线路方向与地形等高线斜交时,也可将洞门做成与地形等高线一致,使洞门左右可以仍保持近似对称。22各种隧道施工方法及适用条件:明挖法:将隧道上覆岩土体、围岩全部开挖,敞开浇筑隧道结构后重新回填形成暗埋隧道结构的施工方法。施工条件好,质量容易保证。适用于埋深浅,地面周边无道路和建筑物的情况。周边有建筑物时,应采取较强维护结构。盖挖法:将隧址地表浅层开挖后迅速施工临时或永久盖板,在盖板的覆盖和保护下开挖岩土体,最终建成隧道的施工方法。特点及适用条件:影响地表的时间短,施工条件较好,质量较容易保证。适用于城市内埋深浅,地面条件复杂,有道路、广场等不宜长期阻断、占用的情况。沉埋法:在河底或海底浅埋隧道中,先在干坞内预支隧道管段,浮运至隧址区,将管段沉入到预处理好的水下地基中进行拼装、固定和覆盖的施工方法。特点及适用条件:可使水下隧道埋深很浅,管段质量容易保障,工艺要求很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。盾构法:采用盾构机进行隧道施工的一种方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于软土、土质、软岩地区的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用隧道掘进机进行隧道施工的方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于中硬岩中的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用顶推设备将预制管段向前推进的隧道施工方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制。适用于软土中的中小断面的隧道。4新奥法的理论要点:核心思想:充分保护围岩的自稳能力;充分利用围岩的自稳能力。实现方法:通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。技术手段:锚喷柔性支护;监控量测;动态设计施工。实现目标:合理的结构刚度;合适的施做时机。5新奥法的常见误读:a对隧道二次衬砌作用的误解,新奥法观点:在好围岩中(Ⅲ级及更好),起到安全储备作用;在差围岩中(Ⅳ级及更差),起到承载作用;围岩越差,二衬承载作用越大。认识误区:简单认为二次衬砌只起到安全储备作用。带来问题:过于依赖初期支护提供的安全保障。在Ⅱ、Ⅲ级围岩中,一旦判定失误,可能引起未作二衬的区段发生坍塌。b对隧道二次衬砌施做时机的误解,新奥法观点:适时施做二次衬砌,认识误区:初期支护稳定后才能施做二次衬砌。带来问题:二次衬砌迟迟不能施工。围岩条件很差时,初期支护甚至永远无法单独稳定。c对隧道初期支护背后空洞处理的误解,新奥法观点:应充填密实,防止围岩变形。认识误区:初期支护或二次衬砌施工后就没有问题。带来问题:围岩持续松动,可能发生初期支护坍塌,甚至二次衬砌裂损和坍塌。其它错误认识将新奥法简单视为一种施工方法(NewAustrianTunnelingMethod,NATM)将新奥法等同于锚喷支护方法,没有将施工监控与新奥法关联起来6隧道工程施工特点:1.施工全过程受制于地质条件2.大型隐避工程3.施工环境差4.多处偏远山区5.工作面很少6.施工不受气候影响7与传统矿山法比,新奥法有什么优势?新奥法与传统矿山法相比,除了能节省大量木材外,还能及时施作,因而能有效的控制围岩变形,并充分发挥围岩的承载能力。强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则,有利于稳定围岩;控制爆破比常规爆破要优越得多,它能按设计要求有效的形成开挖轮廓线,并能将爆破对围岩的扰动降低到最低的程度,新奥法的分块在同样的条件下都要少于传统的矿山法,这是因为采用了喷锚支护的缘故。同时,因为没有了矿山法中纵横交错的密布的木支撑,使得新奥法施工的工作空间大为阔展,给施工创造了有利条件。8传统矿山法,新奥法两者的区别:(1)支护理念;(2)支护形式;(3)支护方法(单层模筑混凝土衬砌,复合式衬砌,强调闭合支护)分块少多。;(4)爆破控制(必须与不必)。传统矿山法:以松弛荷载理论为基础,隧道开挖后立即用木、型钢等进行刚性支撑,开挖一定长度后,撤换临时支撑,立模一次性浇筑整体式衬砌的施工方法。新奥法:以“岩承理论”为基础,以柔性支护(主要为锚喷支护)为主要手段,通过监控量测和优化设计,使围岩和支护结构发生适度可控的变形,既保护围岩的自稳能力,又充分发挥围岩承载能力的一种隧道修建方法,8新奥法的原理要点:1承载体系:支护结构+围岩;2少扰动围岩3既允许又限制围岩变形4复合衬砌式5初期支护应尽量做成柔性的;6要尽可能使结构圆顺,7进行有效地监控测量;8通过排堵措施解决衬砌渗水9以图10为基础,简述围岩与支护结构的相互作用关系:1)隧道开挖后,如支护特别快且支护刚度又很大,没有或很少变形,则在图中A点取得平衡,支护需提供行很大支护力Pamax,围岩仅负担产生弹性变形U0的压力Pa-Pamax,故刚度大的支护是不合理的(不经济)。2)如隧道开挖后不加支护,或支护很不及时,也就是容许围岩自由变形。在图中是曲线DB,这里洞室周边位移达到最大值Umax,支护压力Pa很小或接近于零。这在实际中也是不容许的,因为实际上周边位移达某一位移(如Ud)时,围岩就会出现松弛、散落、坍塌的情况。这时,围岩对支护的压力就不是形变压力,而是围岩坍塌下来的岩石重量,即松动压力,此时,已不适于作喷锚支护,只能按传统施工方法施作模注混凝土衬砌。3)较佳的支护工作应当在D点以左,邻近D点处,在图中的E点。在该点附近即能让围岩产生较大的变形(U0+UE),较多的分担岩体压力(P0-PE),支护分担的变形压力较小(PE),又保证围岩不产生松弛、失稳,局部岩石脱落、坍塌的现象。合理的支护与施工,就应该在该店附近。实际施工中,一般是分二次进行支护,第一次在洞室开挖后,尽可能及时进行初期支护和封闭,保证周边不产生松弛和坍塌,并让围岩在有控制的条件下变形,通过对围岩变形的监测,掌握洞室周边位移和岩体支护变形情况,待位移和变形基本趋于稳定时,再进行第二次支护(达到图中C点的附近),随着围岩和支护的徐变、支护和变形压力将发展到pE,支护和围岩在最佳工作点E处共同承受围岩形变压力,围岩承受的压力值为(p0-pE),支护承受的压力值为pE,支护承载力尚有值为(pk-pE)的安全余量。合理的结构刚度;合适的施做时机。5新奥法的常见误读:a对隧道二次衬砌作用的误解,新奥法观点:在好围岩中(Ⅲ级及更好),起到安全储备作用;在差围岩中(Ⅳ级及更差),起到承载作用;围岩越差,二衬承载作用越大。认识误区:简单认为二次衬砌只起到安全储备作用。带来问题:过于依赖初期支护提供的安全保障。在Ⅱ、Ⅲ级围岩中,一旦判定失误,可能引起未作二衬的区段发生坍塌。b对隧道二次衬砌施做时机的误解,新奥法观点:适时施做二次衬砌,认识误区:初期支护稳定后才能施做二次衬砌。带来问题:二次衬砌迟迟不能施工。围岩条件很差时,初期支护甚至永远无法单独稳定。c对隧道初期支护背后空洞处理的误解,新奥法观点:应充填密实,防止围岩变形。认识误区:初期支护或二次衬砌施工后就没有问题。带来问题:围岩持续松动,可能发生初期支护坍塌,甚至二次衬砌裂损和坍塌。其它错误认识将新奥法简单视为一种施工方法(NewAustrianTunnelingMethod,NATM)将新奥法等同于锚喷支护方法,没有将施工监控与新奥法关联起来6隧道工程施工特点:1.施工全过程受制于地质条件2.大型隐避工程3.施工环境差4.多处偏远山区5.工作面很少6.施工不受气候影响7与传统矿山法比,新奥法有什么优势?新奥法与传统矿山法相比,除了能节省大量木材外,还能及时施作,因而能有效的控制围岩变形,并充分发挥围岩的承载能力。强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则,有利于稳定围岩;控制爆破比常规爆破要优越得多,它能按设计要求有效的形成开挖轮廓线,并能将爆破对围岩的扰动降低到最低的程度,新奥法的分块在同样的条件下都要少于传统的矿山法,这是因为采用了喷锚支护的缘故。同时,因为没有了矿山法中纵横交错的密布的木支撑,使得新奥法施工的工作空间大为阔展,给施工创造了有利条件。8传统矿山法,新奥法两者的区别:(1)支护理念;(2)支护形式;(3)支护方法(单层模筑混凝土衬砌,复合式衬砌,强调闭合支护)分块少多。;(4)爆破控制(必须与不必)。传统矿山法:以松弛荷载理论为基础,隧道开挖后立即用木、型钢等进行刚性支撑,开挖一定长度后,撤换临时支撑,立模一次性浇筑整体式衬砌的施工方法。新奥法:以“岩承理论”为基础,以柔性支护(主要为锚喷支护)为主要手段,通过监控量测和优化设计,使围岩和支护结构发生适度可控的变形,既保护围岩的自稳能力,又充分发挥围岩承载能力的一种隧道修建方法,8新奥法的原理要点:1承载体系:支护结构+围岩;2少扰动围岩3既允许又限制围岩变形4复合衬砌式5初期支护应尽量做成柔性的;6要尽可能使结构圆顺,7进行有效地监控测量;8通过排堵措施解决衬砌渗水9以图10为基础,简述围岩与支护结构的相互作用关系:1)隧道开挖后,如支护特别快且支护刚度又很大,没有或很少变形,则在图中A点取得平衡,支护需提供行很大支护力Pamax,围岩仅负担产生弹性变形U0的压力Pa-Pamax,故刚度大的支护是不合理的(不经济)。2)如隧道开挖后不加支护,或支护很不及时,也就是容许围岩自由变形。在图中是曲线DB,这里洞室周边位移达到最大值Umax,支护压力Pa很小或接近于零。这在实际中也是不容许的,因为实际上周边位移达某一位移(如Ud)时,围岩就会出现松弛、散落、坍塌的情况。这时,围岩对支护的压力就不是形变压力,而是围岩坍塌下来的岩石重量,即松动压力,此时,已不适于作喷锚支护,只能按传统施工方法施作模注混凝土衬砌。3)较佳的支护工作应当在D点以左,邻近D点处,在图中的E点。在该点附近即能让围岩产生较大的变形(U0+UE),较多的分担岩体压力(P0-PE),支护分担的变形压力较小(PE),又保证围岩不产生松弛、失稳,局部岩石脱落、坍塌的现象。合理的支护与施工,就应该在该店附近。实际施工中,一般是分二次进行支护,第一次在洞室开挖后,尽可能及时进行初期支护和封闭,保证周边不产生松弛和坍塌,并让围岩在有控制的条件下变形,通过对围岩变形的监测,掌握洞室周边位移和岩体支护变形情况,待位移和变形基本趋于稳定时,再进行第二次支护(达到图中C点的附近),随着围岩和支护的徐变、支护和变形压力将发展到pE,支护和围岩在最佳工作点E处共同承受围岩形变压力,围岩承受的压力值为(p0-pE),支护承受的压力值为pE,支护承载力尚有值为(pk-pE)的安全余量。 1水对隧道工程的不利影响:Ⅰ水对围岩和支护衬砌的影响,a增加隧道承受的荷载(增大围岩容重,产生水压力产生膨胀力(膨胀性围岩)产生冻胀力(寒区隧道)b降低承载力(软化围岩,加速围岩风化,冲蚀衬背围岩,侵蚀支护结构)Ⅱ水对隧道施工的危害a引发施工灾害(涌水,突泥,塌方)b降低施工效率(洞内排水,增加工作量,洞内积水,降低作业效率,积水或潮湿,降低设备效率)c威胁人员健康Ⅲ水对隧道运营的危害a恶化运营环境(降低设备效率,缩短寿命,引起渗漏水,侵蚀衬砌结构,威胁运营及司乘人员健康)b威胁运营安全(水雾造成能见度降低,渗漏水导致路面湿滑,引起电力系统漏电或火灾)2围岩的三位一体特性:围岩是修建隧道的介质,是构成隧道的基本材料;围岩是产生围岩压力的原因,是隧道结构的荷载来源;围岩同时还是承载结构,可以分担一部分围岩压力。3影响围岩稳定性的因素:主要包括:自然因素和人为因素两大方面,自然因素即地质条件包括:1岩体结构特征:岩体结构特征是指岩体的破碎程度或完整状态。实践表明,围岩的破碎程度对坑道的稳定与否起主导作用。2结构面性质和空间组合:在块状或层状结构的岩体中,控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质,以及它们在空间的组合状态。3岩石的力学性质:岩石的工程性质是多方面的,一般主要指岩石的强度或坚固性。在岩体结构状态成为控制围岩稳定的主要因素时,强调岩石强度意义是不大的。4初始地应力场,初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。人为因素即设计施工因素包括:1隧道形状和尺寸:形状方面:圆形断面受力较好,稳定性好;高度跨度比(简称高跨比)越大越容易稳定;断面圆顺可以避免应力集中,有利于围岩稳定;尺寸方面:断面越大,稳定性越差。2隧道埋深:埋深较浅时,随着埋深的增加,隧道由浅埋逐步进入深埋,围岩自稳能力增大;埋深很大时,随着埋深的增加,初始应力场随之增大,可能出现岩爆、大变形问题,围岩稳定性可能下降。3支护类型和时间:必须在出现松动变形前支护,否则围岩已经失稳。4施工方法:必须开挖方法合适,使扰动强度,扰动次数均小。4隧道洞门的作用、结构类型及其适用条件。作用:减少洞口土石方开挖量,稳定边坡,引离地表流水,装饰洞口。结构类型:①洞口环框:当洞口石质为坚硬而稳定的I级围岩,地形陡峻而又无法排水要求时,可以设置一种不承载的简单洞口环框。②端墙式洞门:适用于地形开阔,岩质基本稳定的I~III级围岩地区,支护洞口仰坡,并将仰坡水流汇集排出。③翼墙式洞门:当洞口地质较差,山体纵向推力较大时,可以在端墙式洞门意外,增加单侧或双侧的翼墙,即翼墙式洞门。④柱式洞门:当地形较陡,地质条件较差,仰坡有下滑的可能性,而又受地形或地质条件限制,不能设置翼墙时,可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩,以增加断墙的稳定性。⑤台阶式洞门:当洞门处于傍山侧坡地区,洞门一侧边坡较高时,为减小仰坡高度及外漏坡长,可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。⑥斜交洞门:当线路方向与地形等高线斜交时,也可将洞门做成与地形等高线一致,使洞门左右可以仍保持近似对称。22各种隧道施工方法及适用条件:明挖法:将隧道上覆岩土体、围岩全部开挖,敞开浇筑隧道结构后重新回填形成暗埋隧道结构的施工方法。施工条件好,质量容易保证。适用于埋深浅,地面周边无道路和建筑物的情况。周边有建筑物时,应采取较强维护结构。盖挖法:将隧址地表浅层开挖后迅速施工临时或永久盖板,在盖板的覆盖和保护下开挖岩土体,最终建成隧道的施工方法。特点及适用条件:影响地表的时间短,施工条件较好,质量较容易保证。适用于城市内埋深浅,地面条件复杂,有道路、广场等不宜长期阻断、占用的情况。沉埋法:在河底或海底浅埋隧道中,先在干坞内预支隧道管段,浮运至隧址区,将管段沉入到预处理好的水下地基中进行拼装、固定和覆盖的施工方法。特点及适用条件:可使水下隧道埋深很浅,管段质量容易保障,工艺要求很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。盾构法:采用盾构机进行隧道施工的一种方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于软土、土质、软岩地区的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用隧道掘进机进行隧道施工的方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于中硬岩中的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用顶推设备将预制管段向前推进的隧道施工方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制。适用于软土中的中小断面的隧道。4新奥法的理论要点:核心思想:充分保护围岩的自稳能力;充分利用围岩的自稳能力。实现方法:通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。技术手段:锚喷柔性支护;监控量测;动态设计施工。实现目标:合理的结构刚度;合适的施做时机。1水对隧道工程的不利影响:Ⅰ水对围岩和支护衬砌的影响,a增加隧道承受的荷载(增大围岩容重,产生水压力产生膨胀力(膨胀性围岩)产生冻胀力(寒区隧道)b降低承载力(软化围岩,加速围岩风化,冲蚀衬背围岩,侵蚀支护结构)Ⅱ水对隧道施工的危害a引发施工灾害(涌水,突泥,塌方)b降低施工效率(洞内排水,增加工作量,洞内积水,降低作业效率,积水或潮湿,降低设备效率)c威胁人员健康Ⅲ水对隧道运营的危害a恶化运营环境(降低设备效率,缩短寿命,引起渗漏水,侵蚀衬砌结构,威胁运营及司乘人员健康)b威胁运营安全(水雾造成能见度降低,渗漏水导致路面湿滑,引起电力系统漏电或火灾)2围岩的三位一体特性:围岩是修建隧道的介质,是构成隧道的基本材料;围岩是产生围岩压力的原因,是隧道结构的荷载来源;围岩同时还是承载结构,可以分担一部分围岩压力。3影响围岩稳定性的因素:主要包括:自然因素和人为因素两大方面,自然因素即地质条件包括:1岩体结构特征:岩体结构特征是指岩体的破碎程度或完整状态。实践表明,围岩的破碎程度对坑道的稳定与否起主导作用。2结构面性质和空间组合:在块状或层状结构的岩体中,控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质,以及它们在空间的组合状态。3岩石的力学性质:岩石的工程性质是多方面的,一般主要指岩石的强度或坚固性。在岩体结构状态成为控制围岩稳定的主要因素时,强调岩石强度意义是不大的。4初始地应力场,初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。人为因素即设计施工因素包括:1隧道形状和尺寸:形状方面:圆形断面受力较好,稳定性好;高度跨度比(简称高跨比)越大越容易稳定;断面圆顺可以避免应力集中,有利于围岩稳定;尺寸方面:断面越大,稳定性越差。2隧道埋深:埋深较浅时,随着埋深的增加,隧道由浅埋逐步进入深埋,围岩自稳能力增大;埋深很大时,随着埋深的增加,初始应力场随之增大,可能出现岩爆、大变形问题,围岩稳定性可能下降。3支护类型和时间:必须在出现松动变形前支护,否则围岩已经失稳。4施工方法:必须开挖方法合适,使扰动强度,扰动次数均小。4隧道洞门的作用、结构类型及其适用条件。作用:减少洞口土石方开挖量,稳定边坡,引离地表流水,装饰洞口。结构类型:①洞口环框:当洞口石质为坚硬而稳定的I级围岩,地形陡峻而又无法排水要求时,可以设置一种不承载的简单洞口环框。②端墙式洞门:适用于地形开阔,岩质基本稳定的I~III级围岩地区,支护洞口仰坡,并将仰坡水流汇集排出。③翼墙式洞门:当洞口地质较差,山体纵向推力较大时,可以在端墙式洞门意外,增加单侧或双侧的翼墙,即翼墙式洞门。④柱式洞门:当地形较陡,地质条件较差,仰坡有下滑的可能性,而又受地形或地质条件限制,不能设置翼墙时,可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩,以增加断墙的稳定性。⑤台阶式洞门:当洞门处于傍山侧坡地区,洞门一侧边坡较高时,为减小仰坡高度及外漏坡长,可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。⑥斜交洞门:当线路方向与地形等高线斜交时,也可将洞门做成与地形等高线一致,使洞门左右可以仍保持近似对称。22各种隧道施工方法及适用条件:明挖法:将隧道上覆岩土体、围岩全部开挖,敞开浇筑隧道结构后重新回填形成暗埋隧道结构的施工方法。施工条件好,质量容易保证。适用于埋深浅,地面周边无道路和建筑物的情况。周边有建筑物时,应采取较强维护结构。盖挖法:将隧址地表浅层开挖后迅速施工临时或永久盖板,在盖板的覆盖和保护下开挖岩土体,最终建成隧道的施工方法。特点及适用条件:影响地表的时间短,施工条件较好,质量较容易保证。适用于城市内埋深浅,地面条件复杂,有道路、广场等不宜长期阻断、占用的情况。沉埋法:在河底或海底浅埋隧道中,先在干坞内预支隧道管段,浮运至隧址区,将管段沉入到预处理好的水下地基中进行拼装、固定和覆盖的施工方法。特点及适用条件:可使水下隧道埋深很浅,管段质量容易保障,工艺要求很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。盾构法:采用盾构机进行隧道施工的一种方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于软土、土质、软岩地区的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用隧道掘进机进行隧道施工的方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制、设备昂贵。适用于中硬岩中的规模较大的工程。隧道掘进机法:采用顶推设备将预制管段向前推进的隧道施工方法。特点及适用条件:机械化程度高、安全性好、质量容易控制。适用于软土中的中小断面的隧道。4新奥法的理论要点:核心思想:充分保护围岩的自稳能力;充分利用围岩的自稳能力。实现方法:通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。技术手段:锚喷柔性支护;监控量测;动态设计施工。实现目标:合理的结构刚度;合适的施做时机。合理的结构刚度;合适的施做时机。5新奥法的常见误读:a对隧道二次衬砌作用的误解,新奥法观点:在好围岩中(Ⅲ级及更好),起到安全储备作用;在差围岩中(Ⅳ级及更差),起到承载作用;围岩越差,二衬承载作用越大。认识误区:简单认为二次衬砌只起到安全储备作用。带来问题:过于依赖初期支护提供的安全保障。在Ⅱ、Ⅲ级围岩中,一旦判定失误,可能引起未作二衬的区段发生坍塌。b对隧道二次衬砌施做时机的误解,新奥法观点:适时施做二次衬砌,认识误区:初期支护稳定后才能施做二次衬砌。带来问题:二次衬砌迟迟不能施工。围岩条件很差时,初期支护甚至永远无法单独稳定。c对隧道初期支护背后空洞处理的误解,新奥法观点:应充填密实,防止围岩变形。认识误区:初期支护或二次衬砌施工后就没有问题。带来问题:围岩持续松动,可能发生初期支护坍塌,甚至二次衬砌裂损和坍塌。其它错误认识将新奥法简单视为一种施工方法(NewAustrianTunnelingMethod,NATM)将新奥法等同于锚喷支护方法,没有将施工监控与新奥法关联起来6隧道工程施工特点:1.施工全过程受制于地质条件2.大型隐避工程3.施工环境差4.多处偏远山区5.工作面很少6.施工不受气候影响7与传统矿山法比,新奥法有什么优势?新奥法与传统矿山法相比,除了能节省大量木材外,还能及时施作,因而能有效的控制围岩变形,并充分发挥围岩的承载能力。强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则,有利于稳定围岩;控制爆破比常规爆破要优越得多,它能按设计要求有效的形成开挖轮廓线,并能将爆破对围岩的扰动降低到最低的程度,新奥法的分块在同样的条件下都要少于传统的矿山法,这是因为采用了喷锚支护的缘故。同时,因为没有了矿山法中纵横交错的密布的木支撑,使得新奥法施工的工作空间大为阔展,给施工创造了有利条件。8传统矿山法,新奥法两者的区别:(1)支护理念;(2)支护形式;(3)支护方法(单层模筑混凝土衬砌,复合式衬砌,强调闭合支护)分块少多。;(4)爆破控制(必须与不必)。传统矿山法:以松弛荷载理论为基础,隧道开挖后立即用木、型钢等进行刚性支撑,开挖一定长度后,撤换临时支撑,立模一次性浇筑整体式衬砌的施工方法。新奥法:以“岩承理论”为基础,以柔性支护(主要为锚喷支护)为主要手段,通过监控量测和优化设计,使围岩和支护结构发生适度可控的变形,既保护围岩的自稳能力,又充分发挥围岩承载能力的一种隧道修建方法,8新奥法的原理要点:1承载体系:支护结构+围岩;2少扰动围岩3既允许又限制围岩变形4复合衬砌式5初期支护应尽量做成柔性的;6要尽可能使结构圆顺,7进行有效地监控测量;8通过排堵措施解决衬砌渗水9以图10为基础,简述围岩与支护结构的相互作用关系:1)隧道开挖后,如支护特别快且支护刚度又很大,没有或很少变形,则在图中A点取得平衡,支护需提供行很大支护力Pamax,围岩仅负担产生弹性变形U0的压力Pa-Pamax,故刚度大的支护是不合理的(不经济)。2)如隧道开挖后不加支护,或支护很不及时,也就是容许围岩自由变形。在图中是曲线DB,这里洞室周边位移达到最大值Umax,支护压力Pa很小或接近于零。这在实际中也是不容许的,因为实际上周边位移达某一位移(如Ud)时,围岩就会出现松弛、散落、坍塌的情况。这时,围岩对支护的压力就不是形变压力,而是围岩坍塌下来的岩石重量,即松动压力,此时,已不适于作喷锚支护,只能按传统施工方法施作模注混凝土衬砌。3)较佳的支护工作应当在D点以左,邻近D点处,在图中的E点。在该点附近即能让围岩产生较大的变形(U0+UE),较多的分担岩体压力(P0-PE),支护分担的变形压力较小(PE),又保证围岩不产生松弛、失稳,局部岩石脱落、坍塌的现象。合理的支护与施工,就应该在该店附近。实际施工中,一般是分二次进行支护,第一次在洞室开挖后,尽可能及时进行初期支护和封闭,保证周边不产生松弛和坍塌,并让围岩在有控制的条件下变形,通过对围岩变形的监测,掌握洞室周边位移和岩体支护变形情况,待位移和变形基本趋于稳定时,再进行第二次支护(达到图中C点的附近),随着围岩和支护的徐变、支护和变形压力将发展到pE,支护和围岩在最佳工作点E处共同承受围岩形变压力,围岩承受的压力值为(p0-pE),支护承受的压力值为pE,支护承载力尚有值为(pk-pE)的安全余量。